專利名稱：高檔轎車傳動(dòng)軸用鋼球一次研磨工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高檔轎車傳動(dòng)軸用鋼球一次研磨工藝，具體為使
用了 WS52100真空脫氧精煉軸承鋼材料制造的轎車傳動(dòng)軸用鋼球一
次研磨工藝。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)外轎車傳動(dòng)軸鋼球市場前景開闊，傳動(dòng)軸是高檔轎車中 的關(guān)鍵基礎(chǔ)件，而鋼球是傳動(dòng)軸的主要零件，其質(zhì)量的好壞對傳動(dòng)軸 性能的影響十分重要。而鋼球的質(zhì)量控制在于工藝，最重要的是研磨 工藝。傳統(tǒng)的研磨工藝主要是靠對鋼球初研劑的把握來實(shí)現(xiàn)研磨的， 一般需要兩個(gè)步驟，除了效率低外，對鋼球初研劑把握的要求也是非 常的高。以下是總結(jié)出的兩次研磨的缺點(diǎn)1、在外部溫度變化時(shí)， 粘度穩(wěn)定性差，對設(shè)備環(huán)境難受清理；2、當(dāng)糙度太大時(shí)，油膜太厚； 當(dāng)油膜厚度超過磨料粒度時(shí)，磨料就失去了磨削能力，當(dāng)潤滑油粘度 太低時(shí)，不但磨料很容易從鋼球和研磨盤上被甩掉，降低磨削效率， 而且不易控制進(jìn)球的均勻性，因而導(dǎo)致磨削燒傷的產(chǎn)生。這是油性研 磨削的加工工藝弊端。該弊端導(dǎo)致生產(chǎn)出來的鋼球不能適應(yīng)高檔轎車 傳動(dòng)軸專用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要任務(wù)在于提供一種高檔轎車傳動(dòng)軸用鋼球一次研磨 工藝，具體為使用了 WS52100真空脫氧精煉軸承鋼材料制造的轎車傳動(dòng)軸用鋼球一次研磨工藝。
為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的一種高檔轎車傳動(dòng)軸用鋼球 一次研磨工藝，由冷鐓工序、光磨工序、熱處理工序、硬磨工序、強(qiáng) 化工序、二次硬磨工序、精研工序構(gòu)成，其特征在于所述二次硬磨 工序后的兩次精研工序合并為 一次精研工序。
所述精研工序中，把現(xiàn)有的一次研磨工藝調(diào)整到G10級(jí)球的標(biāo)準(zhǔn)，
在研磨機(jī)上實(shí)用循環(huán)液水劑研磨，對鋼球的研磨量提升至30薩-35醒。 所述循環(huán)液水劑為將研磨劑和W14白剛玉按65-50: 35-50的比例 混合調(diào)勻成為糊狀形成。
所述循環(huán)液水劑中還可滴加20_50%研磨劑的水溶液。 以上工藝的優(yōu)點(diǎn)在于根據(jù)高檔轎車傳動(dòng)軸專用鋼球的最終成品 質(zhì)量要求，它的等級(jí)要求為G28，對壽命要求較高。本專利緊緊扣住 關(guān)鍵對壽命有影響的工序，調(diào)正前道各工序加工精度，提高兩個(gè)級(jí)別 的精度儲(chǔ)備，把兩次精研工序調(diào)整為一次研磨工藝，且將級(jí)別調(diào)整到 G10級(jí)球的標(biāo)準(zhǔn)。然后將初研磨削量由原來的25麗增加到30腿-35麗， 考慮到初研直接加工至成品球，在研磨過程中使用循環(huán)液水劑。優(yōu)點(diǎn) 在于將原來二次精研改為一次精研，使切削效果更優(yōu)，關(guān)鍵所在一 次研磨不容易破壞鋼球表面質(zhì)量，減少鋼球表面缺陷；采用循環(huán)液水 劑精研，替代常用傳統(tǒng)的鋼球行業(yè)的油性研磨，取得了較好的工藝性 進(jìn)展。水性研磨工藝的優(yōu)點(diǎn)在于
① 無亞硝酸鹽等致癌物質(zhì)
② 化學(xué)和物理性能穩(wěn)定，溫度變化適應(yīng)性好。③ 能防止產(chǎn)品和工藝準(zhǔn)備生銹，溶液的PH值是顯堿性的 (8.5-9.5)，對人皮膚和環(huán)境無侵害現(xiàn)象。
④ 潤滑散熱性能好。
⑤ 鋼球在加工以后很容易清洗。
⑥ 機(jī)床清潔度好，環(huán)境無油跡。
⑦ 加工效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好。
⑧ 使用以后的廢液于分解和排放不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式
以3/4 (19.05MM)鋼球G28級(jí)為例，先選材，然后將選擇好的 材料通過輕拉機(jī)進(jìn)行輕拉，去除表面輕微缺陷，統(tǒng)一尺寸與圓度并較 直，穩(wěn)定了冷鐓高速機(jī)成型壓縮比，實(shí)現(xiàn)沖壓變化均勻，使材料處于 三向壓應(yīng)力狀態(tài)下。在輕拉結(jié)束后，將該材料進(jìn)行高速切割成各種尺 寸所需的規(guī)格球坯狀大小，然后進(jìn)入常規(guī)的冷墩工藝壓制球坯，再將 上述冷鐓成型后的球坯進(jìn)行去沖壓應(yīng)力回火，最后光球、切削，保證 熱處理前的球形精度、球尺寸和粗糙度要求。
經(jīng)過上面的兩個(gè)步驟后，進(jìn)入常規(guī)熱處理工藝，通過對加熱保溫 時(shí)間、淬火溫度、冷卻速度、冷卻介質(zhì)溫度使球坯為殘余奧氏體迖 8 10%范圍；能提高產(chǎn)品硬度均勻性，控制在0.5HRC以內(nèi)，優(yōu)于國標(biāo) 50%以上；提高鋼球耐壓碎負(fù)荷，超過國標(biāo)20-50%以上；顯微組織控 制在最佳狀態(tài)，為馬氏體2-3級(jí)。熱處理后進(jìn)入表面強(qiáng)化步驟，在表 面強(qiáng)化步驟中，鋼球增加有自由著落差撞擊和相互撞擊強(qiáng)化層的步驟， 防止沒有過渡層而出現(xiàn)"起殼"提早失效的不良現(xiàn)象。
接下來進(jìn)入硬磨工序，硬磨工序是指熱處理后完成的半成品鋼球， 在3M4640、 3M4680系列的磨球機(jī)上，采用一個(gè)固定的帶有導(dǎo)向溝槽的鑄鐵盤與一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)陶瓷砂輪盤，在3 3. 5Mpa的壓力和35 40r/min 的轉(zhuǎn)速下，使鋼球在磨球機(jī)的帶有溝槽兩盤里進(jìn)行有序滾動(dòng)、反復(fù)磨 削。磨去熱處理后的淬火、回火產(chǎn)生的氧化皮、脫碳層等缺陷和余量， 進(jìn)一步提高球形精度和球的表面質(zhì)量的加工工序。
硬磨后進(jìn)行強(qiáng)化工序，強(qiáng)化工序是指磨球后的鋼球裝入所謂滾筒 機(jī)進(jìn)行強(qiáng)化處理。就是把鋼球裝入特制的滾筒機(jī)中，在滾筒的旋轉(zhuǎn)、 筒內(nèi)提升作用下把鋼球提升到頂端高度而落下，利用落下時(shí)的鋼球互 相撞擊，在鋼球表面的彈性、塑性變形范圍內(nèi)，使鋼球表面層的強(qiáng)度 提高，使其鋼球表面產(chǎn)生變硬層。變硬層的硬度比球坯金相組織HRC 高1-3° HRC，從而增加了鋼球表面抗碰撞和抗摩擦能力，有利于提 高鋼球表面質(zhì)量，可使軸承振動(dòng)值降低4-7dB分貝，特別是鋼球的耐 磨性提高1.5-2倍。
接下來是繼續(xù)硬磨，即精磨。該工序是將強(qiáng)化后的鋼球進(jìn)入該工 序。具體是在的3ML4680精磨機(jī)中，釆用一個(gè)固定的帶有導(dǎo)向溝槽的 鑄鐵盤于一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的2000#樹脂砂輪盤，在3 3.5Mpa的壓力和 35 40r/min的轉(zhuǎn)速下使鋼球在磨球機(jī)的料盤在流球槽中進(jìn)入帶有溝 槽兩盤里進(jìn)行數(shù)千、數(shù)萬次的有序滾動(dòng)、反復(fù)磨削，進(jìn)一步提高球形 精度和批直徑變動(dòng)量以及表面質(zhì)量，即粗糙度達(dá)到要求。
然后是精研，也是本發(fā)明中的創(chuàng)新點(diǎn)。該精研工序?yàn)橐粋€(gè)步驟， 即研磨工藝調(diào)整為G10級(jí)球的標(biāo)準(zhǔn)，使用專用的3M4740系列的研磨機(jī)， 該設(shè)備優(yōu)點(diǎn)上固定板與液壓軸為柔性連接，下模板可調(diào)節(jié)平行度和 軸向度。保證溝道壓力均勻平穩(wěn)。特別注意選用主軸較高的機(jī)床，便 于調(diào)正它的軸向度在4-5醒左右，上模板調(diào)整后精度能夠達(dá)到6醒，穩(wěn)定性較好且振動(dòng)較小，同軸度、平行度等方面都很理想。使用該機(jī)
械時(shí)，調(diào)整原每盤2次加料，將其改為每盤l次性加料，作用在于避 免重新將磨料破碎，優(yōu)化切削效果，關(guān)鍵在于一次加料不容易破壞鋼 球表面質(zhì)量，減少鋼球新的表面缺陷。
在研磨機(jī)上精研時(shí)，使用的是循環(huán)液水劑精研，所述循環(huán)液水劑 為將研磨劑和W14白剛玉按65-50: 35-50的比例混合調(diào)勻成為糊狀 形成。為了保持鋼球的濕潤性和流動(dòng)性，可酌情滴加20-50%研磨劑 的水溶液。
具體處理時(shí)，將研磨劑和W14白剛玉適量混合調(diào)勻的磨料加入到 3M4740系列的研磨機(jī)的輸球盤的鋼球上，并將鋼球送入研球盤中研磨。 為了保持鋼球的濕潤性和流動(dòng)性，可酌情滴加20-50%研磨劑的水溶 液，再對鋼球的研磨量的標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整為30醒-35MM,其他以常規(guī)方法操 作。這樣使鋼球的研磨質(zhì)量達(dá)到一道研生產(chǎn)。
以上工藝精研的結(jié)果為只用本發(fā)明的磨料精研所卸產(chǎn)品為△ sph《0. 4咖，Vdws《0. 5um， Vdwl《1.40咖，Ra《0. 025um，無燒傷，
表面質(zhì)量均達(dá)到要求，符合國家標(biāo)準(zhǔn)。加入研磨劑的水溶液水劑后， 一次研磨的成品球Ra《0. 028um，也無燒傷,表面質(zhì)量也均達(dá)到要求， 符合國家標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種高檔轎車傳動(dòng)軸用鋼球一次研磨工藝，由冷鐓工序、光磨工序、熱處理工序、硬磨工序、強(qiáng)化工序、二次硬磨工序、精研工序構(gòu)成，其特征在于所述二次硬磨工序后的兩次精研工序合并為一次精研工序。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高檔轎車傳動(dòng)軸用鋼球一次研 磨工藝，其特征在于所述精研工序中，把現(xiàn)有的一次研 磨工藝調(diào)整到G10級(jí)球的標(biāo)準(zhǔn)，在研磨機(jī)上實(shí)用循環(huán)液水 劑研磨，對鋼球的研磨量提升至30麗-35麗。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高檔轎車傳動(dòng)軸用鋼球一次研 磨工藝，其特征在于所述循環(huán)液水劑為將研磨劑和W14 白剛玉按65-50: 35-50的比例混合調(diào)勻成為糊狀形成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高檔轎車傳動(dòng)軸用鋼球一次研 磨工藝，其特征在于所述循環(huán)液水劑中還可滴加20-50%研磨劑的水溶液。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高檔轎車傳動(dòng)軸用鋼球一次研磨工藝，由冷鐓工序、光磨工序、熱處理工序、硬磨工序、強(qiáng)化工序、二次硬磨工序、精研工序構(gòu)成，其特征在于所述二次硬磨工序后的兩次精研工序合并為一次精研工序。具體精研工序?yàn)椋熏F(xiàn)有的一次研磨工藝調(diào)整到G10級(jí)球的標(biāo)準(zhǔn)，在研磨機(jī)上施用循環(huán)液水劑研磨，對鋼球的研磨量提升至30MM-35MM。該工藝的優(yōu)點(diǎn)在于采用本工藝生產(chǎn)出來的鋼球等級(jí)達(dá)到G28，適用于高檔轎車傳動(dòng)軸用，且該處理工藝將精研由兩道工序改為已到工序，提高生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)B24B37/025GK101514726SQ20091013110
公開日2009年8月26日 申請日期2009年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月2日
發(fā)明者俊 冒, 李薛俊, 湯國華, 嶸 王, 林 馬 申請人:江蘇力星鋼球有限公司